Ang pagbuo ng isang single-celled zygote sa isang multicellular organism ay nangyayari bilang isang resulta ng mga proseso ng paglaki at pagkita ng kaibhan ng cell. Ang paglaki ay isang pagtaas sa masa ng isang organismo na nagreresulta mula sa asimilasyon ng isang sangkap. Maaaring nauugnay ito sa pagtaas ng parehong laki at bilang ng cell; sa kasong ito, kinukuha ng orihinal na mga cell ang mga sangkap na kailangan nila mula sa kapaligiran at ginagamit ang mga ito upang madagdagan ang kanilang masa o upang bumuo ng mga bagong cell na katulad ng kanilang mga sarili. Kaya, ang isang zygote ng tao ay humigit-kumulang 110 g, at ang isang bagong panganak na bata ay tumitimbang sa average na 3200 g, i.e. Sa panahon ng pag-unlad ng intrauterine, ang masa ay tumataas ng bilyun-bilyong beses. Mula sa sandali ng kapanganakan hanggang sa maabot ang average na laki para sa isang may sapat na gulang, ang masa ay tumataas ng isa pang 20 beses.[...]
Ang pagkita ng kaibhan ay isang malikhaing proseso ng nakadirekta na pagbabago, bilang isang resulta kung saan, mula sa mga karaniwang tampok na likas sa lahat ng mga cell, mga istraktura at pag-andar na katangian ng ilang mga dalubhasang mga cell ay lumitaw. Ang proseso ng pagkita ng kaibhan ay bumaba sa pagkuha (o pagkawala) ng istruktura o functional na mga tampok, bilang isang resulta kung saan ang mga cell na ito ay nagiging dalubhasa para sa iba't ibang uri ng mga aktibidad na katangian ng mga buhay na organismo, at bumubuo ng mga kaukulang organo sa katawan. Sa mga tao, halimbawa, ang lumalaking mga selula, bilang resulta ng sunud-sunod na mga pagbabago sa proseso ng pagkita ng kaibhan, ay nagbabago sa iba't ibang mga selula na bumubuo sa katawan ng tao - mga selula ng nervous, muscular, digestive, excretory, cardiovascular, respiratory at iba pang mga sistema. [...]
Napagtibay na ang pagkakaiba ay hindi resulta ng pagkawala o pagdaragdag ng genetic na impormasyon. Ang pagkita ng kaibhan ay hindi resulta ng pagbabago sa genetic potency ng cell, ngunit ang differential expression ng mga potencies na ito sa ilalim ng impluwensya ng kapaligiran kung saan matatagpuan ang cell at ang nucleus nito. Ang pagkakaiba-iba ng cell ay mahalagang pagbabago sa komposisyon ng mga cellular protein - isang hanay ng mga enzyme, at dahil sa katotohanan na sa iba't ibang mga selula mula sa kabuuang bilang gumagana ang mga gene ng iba't ibang set ng mga gene na tumutukoy sa synthesis ng iba't ibang set ng mga protina. Ang selektibong pagpapahayag ng impormasyon na naka-encode sa mga gene ng isang naibigay na cell ay nakakamit sa pamamagitan ng pag-activate o pagpigil sa proseso ng transkripsyon (pagbasa) ng mga gene na ito, i.e. sa pamamagitan ng selective synthesis ng pangunahing produkto ng gene - RNA, na naglalaman ng impormasyon na dapat ilipat sa cytoplasm.[...]
Sa mga multicellular na organismo, hindi katulad ng mga unicellular, ang paglago at pagkita ng kaibhan ng isang cell ay pinag-ugnay sa paglaki at pag-unlad ng iba pang mga cell, i.e. ang impormasyon ay ipinagpapalit sa pagitan ng iba't ibang mga cell. Kaya, sa mga organismong ito, ang pag-unlad ay nakasalalay sa pinagsama-samang paglaki at pagkita ng kaibhan ng lahat ng mga selula, at ito ang pagsasama na nagsisiguro sa maayos na pag-unlad ng organismo sa kabuuan. [...]
Sa ontogenesis, ang bawat organismo ay dumadaan sa sunud-sunod na yugto ng pag-unlad: germinal (embryonic), post-embryonic at ang panahon ng pag-unlad ng adult organism. Ang bawat panahon ng ontogenesis ay nangangailangan ng isang tiyak na hanay ng mga kondisyon para sa pinagmulan at pagkumpleto nito. Ang pagbuo ng mga katangian ng species ng organismo (genotype) ay nagtatapos sa simula ng pagdadalaga, at ang pagbuo ng mga indibidwal na katangian (phenotype) ay nangyayari hanggang sa katapusan.[...]
Ang pagpaparami ng cell ay nagpapatuloy sa buong buhay ng organismo sa mga rate na tumutugma sa mga panloob na pangangailangan nito, gayundin depende sa mga kondisyon ng panloob at panlabas na kapaligiran nito.[...]
Ang mga halaman ay nailalarawan sa pamamagitan ng halos hindi tiyak na paglago, na nailalarawan sa pamamagitan ng patuloy na edukasyon bagong mga cell sa ilang mga lugar, dahil sa kung saan ang mga ugat at mga shoots ay lumalaki sa haba, at dahil sa cambium, ang kapal ay tumataas. Sa karamihan ng mga hayop, ang paglaki ay tinutukoy at pagkatapos maabot ang mga proporsyon na likas sa isang pang-adultong organismo, ang mga lugar ng aktibong pagpaparami ng cell ay nagbibigay lamang ng kapalit ng nawala o patay na mga selula, nang hindi nadaragdagan ang kabuuang bilang ng mga selula na naroroon sa isang partikular na organismo. Sa katawan, ang ilang mga cell ay tumatanda at namamatay bilang resulta ng mahahalagang aktibidad, habang ang iba ay nabuo muli. Ang tagal ng pagkakaroon ng iba't ibang mga cell ay hindi pareho: mula sa ilang araw para sa epidermal (balat) na mga selula hanggang sa daan-daang taon para sa mga wood cell.[...]
Sa panahon ng pagkita ng kaibhan, sa kabila ng pagpapanatili ng lahat ng namamana na impormasyon, ang mga cell ay nawawalan ng kakayahang hatiin. Bukod dito, kung mas dalubhasa ang isang cell, mas mahirap baguhin (at minsan imposible) ang direksyon ng pagkita ng kaibhan nito, na tinutukoy ng mga paghihigpit na ipinataw dito ng organismo sa kabuuan.
Ang gastrulation at kasunod na mga yugto ng pag-unlad ng mga organismo ay sinamahan ng mga proseso ng paglaki ng cell at pagkita ng kaibhan.
taas- ito ay isang pagtaas sa kabuuang masa at sukat ng organismo sa panahon ng pag-unlad. Ito ay nangyayari sa mga antas ng cellular, tissue, organ at organismo. Ang pagtaas ng masa sa buong organismo ay sumasalamin sa paglaki ng mga istrukturang bumubuo nito.
Ang paglago ay tinitiyak ng mga sumusunod na mekanismo:
Isang pagtaas sa bilang ng mga cell;
Isang pagtaas sa laki ng cell;
Isang pagtaas sa dami at masa ng non-cellular matter.
Mayroong dalawang uri ng paglago: limitado at walang limitasyon. Ang walang limitasyong paglaki ay nagpapatuloy sa buong ontogeny (sa panahon ng buhay ng indibidwal, bago at pagkatapos ng kapanganakan), hanggang sa kamatayan. Halimbawa, ang mga isda ay may ganitong paglago. Maraming vertebrates ang nailalarawan sa pamamagitan ng limitadong paglaki, i.e. Mabilis nilang narating ang isang talampas ng kanilang biomass.
Mayroong ilang mga uri ng paglaki ng cell.
Auxentic - paglago na nangyayari sa pamamagitan ng pagtaas ng laki ng cell. Ito ay isang bihirang uri ng paglaki na naobserbahan sa mga hayop na may pare-parehong bilang ng mga selula, tulad ng mga rotifer, mga bulate, larvae ng insekto. Ang paglaki ng mga indibidwal na selula ay kadalasang nauugnay sa nuclear polyploidization.
Proliferative - paglago na nangyayari sa pamamagitan ng pagpaparami ng cell. Ito ay kilala sa dalawang anyo: multiplicative at accretionary.
Ang multiplicative na paglago ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ang parehong mga cell na nagmula sa dibisyon ng parent cell ay nagsisimulang hatiin muli. Ang multiplicative growth ay napaka-epektibo at samakatuwid purong anyo halos hindi kailanman nangyayari o nagtatapos nang napakabilis (halimbawa, sa panahon ng embryonic).
Ang paglaki ng accretionary ay nangangahulugan na pagkatapos ng bawat kasunod na paghahati, isa lamang sa mga selula ang muling nahahati, habang ang isa ay tumitigil sa paghahati. Ang ganitong uri ng paglago ay nauugnay sa paghahati ng organ sa cambial at differentiated zone. Ang mga cell ay lumipat mula sa unang zone hanggang sa pangalawa, na pinapanatili ang pare-pareho ang mga ratio sa pagitan ng mga sukat ng mga zone. Ang paglago na ito ay tipikal para sa mga organo kung saan ang komposisyon ng cell ay na-renew.
Ang spatial na organisasyon ng paglago ay kumplikado at natural. Ang pagtitiyak ng mga species ng anyo ay higit na nauugnay dito. Ito ay nagpapakita ng sarili bilang allometric growth. Ang biological na kahulugan nito ay na sa panahon ng paglaki ang organismo ay kailangang mapanatili hindi geometriko, ngunit pisikal na pagkakapareho, i.e. hindi lalampas sa ilang partikular na ratios sa pagitan ng timbang ng katawan at laki ng sumusuporta at mga organ ng motor. Dahil sa paglaki ng katawan ang masa ay tumataas sa ikatlong antas, at ang cross-section ng mga buto sa ikalawang antas, kung gayon upang ang katawan ay hindi madudurog ng sarili nitong timbang, ang mga buto ay dapat na lumaki nang mabilis sa kapal.
May limitasyon o limitasyon ng Hayflick - isang limitasyon sa bilang ng mga dibisyon ng mga somatic cell, na pinangalanan sa nakatuklas nito na si Leonard Hayflick. Noong 1961, napagmasdan ni Hayflick kung paano namamatay ang mga selula ng tao na nahahati sa kultura ng cell pagkatapos ng humigit-kumulang 50 dibisyon at nagpapakita ng mga palatandaan ng pagtanda habang papalapit sila sa limitasyong ito. Ang hangganan na ito ay natagpuan sa mga kultura ng lahat ng ganap na magkakaibang mga selula ng parehong mga tao at iba pang mga multicellular na organismo. Ang maximum na bilang ng mga dibisyon ay nag-iiba depende sa uri ng cell at nag-iiba-iba pa depende sa organismo. Para sa karamihan ng mga selula ng tao, ang limitasyon ng Hayflick ay 52 dibisyon.
Ang limitasyon ng Hayflick ay nauugnay sa isang pagbawas sa laki ng telomeres - mga seksyon ng DNA sa mga dulo ng chromosome. Kung ang isang cell ay walang aktibong telomerase, tulad ng ginagawa ng karamihan sa mga somatic cell, ang laki ng telomere ay bumababa sa bawat cell division dahil Hindi kayang kopyahin ng DNA polymerase ang mga dulo ng isang molekula ng DNA. Bilang resulta ng hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang mga telomere ay dapat paikliin nang napakabagal - ilang (3-6) nucleotides bawat cell cycle, iyon ay, para sa bilang ng mga dibisyon na tumutugma sa limitasyon ng Hayflick, sila ay paikliin ng 150-300 nucleotides lamang. Sa kasalukuyan, iminungkahi ang isang epigenetic theory ng pagtanda, na nagpapaliwanag ng telomere erosion lalo na sa pamamagitan ng aktibidad ng mga cellular recombinases na na-activate bilang tugon sa pagkasira ng DNA na sanhi pangunahin ng derepression na nauugnay sa edad ng mga elemento ng mobile genome. Kapag, pagkatapos ng isang tiyak na bilang ng mga dibisyon, ang mga telomere ay ganap na nawala, ang cell ay nag-freeze sa isang tiyak na yugto ng cell cycle o nagsisimula ng isang programa ng apoptosis - isang kababalaghan ng unti-unting pagkasira ng cell na natuklasan sa ikalawang kalahati ng ika-20 siglo, na ipinakita sa isang pagbaba sa laki ng cell at pagliit ng dami ng substance na pumapasok sa intercellular space pagkatapos ng pagkasira nito.
Ang pinakamahalagang katangian paglago ay kanya pagkakaiba-iba. Nangangahulugan ito na ang rate ng paglaki ay hindi pareho, una, sa iba't ibang bahagi ng katawan at, pangalawa, sa iba't ibang yugto pag-unlad. Malinaw na ang paglaki ng kaugalian ay may malalim na epekto sa morphogenesis. Ang paglaki ng embryo sa iba't ibang yugto ay sinamahan ng pagkakaiba-iba ng cell. Ang pagkita ng kaibhan ay mga pagbabago sa istruktura ng mga selula na nauugnay sa espesyalisasyon ng kanilang mga pag-andar at tinutukoy ng aktibidad ng ilang mga gene. Ang pagkita ng kaibhan ng mga cell ay humahantong sa paglitaw ng parehong morphological at functional na mga pagkakaiba dahil sa kanilang espesyalisasyon. Sa panahon ng proseso ng pagkita ng kaibhan, ang isang hindi gaanong espesyal na cell ay nagiging mas dalubhasa. Binabago ng differentiation ang function ng cell, laki, hugis at metabolic activity.
Mayroong 4 na yugto ng pagkita ng kaibhan.
1. Ootypic na pagkita ng kaibhan sa yugto ng zygote ito ay kinakatawan ng mga presumptive rudiments - mga seksyon ng fertilized egg.
2. Pagkita ng kaibhan ng blastomer sa yugto ng blastula ay binubuo sa hitsura ng hindi pantay na mga blastomeres (halimbawa, mga blastomeres ng bubong, ilalim ng mga marginal zone sa ilang mga hayop).
3. Pangunahing pagkakaiba sa maagang yugto ng gastrula. Ang mga hiwalay na lugar - mga layer ng mikrobyo - ay lilitaw.
4. Histogenetic na pagkita ng kaibhan sa huling yugto ng gastrula. Sa loob ng isang dahon, lumilitaw ang mga rudiment ng iba't ibang mga tisyu (halimbawa, sa mga somite ng mesoderm). Ang mga simulain ng mga organo at sistema ay nabuo mula sa mga tisyu. Sa panahon ng proseso ng gastrulation at pagkita ng kaibahan ng mga layer ng mikrobyo, lumilitaw ang isang axial complex ng organ primordia.
Ang paglitaw ng mga bagong istruktura at pagbabago sa kanilang hugis sa panahon ng indibidwal na pag-unlad ng mga organismo ay tinatawag na morphogenesis. Ang morpogenesis, tulad ng paglaki at pagkakaiba-iba ng cell, ay tumutukoy sa a paikot mga proseso, i.e. hindi bumabalik sa dati nitong estado at sa karamihan ay hindi na maibabalik. Ang pangunahing pag-aari ng mga proseso ng acyclic ay ang kanilang spatiotemporal na organisasyon. Ang morphogenesis sa antas ng supracellular ay nagsisimula sa gastrulation. Sa chordates, pagkatapos ng gastrulation, ang pagbuo ng mga axial organ ay nangyayari. Sa panahong ito, tulad ng sa panahon ng gastrulation, ang mga pagbabago sa morphological ay sumasakop sa buong embryo. Ang kasunod na organogenesis ay isang lokal na proseso. Sa loob ng bawat isa sa kanila, ang paghihiwalay ay nangyayari sa mga bagong discrete (indibidwal) na mga simulain. Kaya, ang indibidwal na pag-unlad ay nagpapatuloy nang sunud-sunod sa oras at espasyo, na humahantong sa pagbuo ng isang indibidwal na may isang kumplikadong istraktura at mas mayamang impormasyon kaysa sa genetic na impormasyon ng zygote.
Ministri ng Edukasyon ng Russian Federation
St. Petersburg Technological Institute
Kagawaran ng Molecular Biotechnology
Sanaysay
Paksa: Pagkita ng kaibhan ng mga embryonic cells
Nakumpleto ni: Shilov S.D. gr.295 kurso 3
St. Petersburg
2003
Panimula……………………………………………………………………………………..3
Pagpapasiya at pagkakaiba-iba ……………………………………………………….3
Pagkapira-piraso ng ovum at pagbuo ng blastula……………………………..4
Mga sentro ng organisasyon ng pagbuo ng mga embryo. Pagtatalaga…………..6
Kemikal na aspeto ng pag-aaral at pagkita ng kaibhan ng mga selula at tisyu……………………8
Teorya sa larangan.. ……………………………………………………………………………………….10
Konklusyon…………………………………………………………………………………………12
Listahan ng mga ginamit na panitikan……………………………………………..13
Apendise…………………………………………………………………………………..14
Panimula:
Ang katawan ng anumang multicellular na hayop ay maaaring ituring bilang isang clone ng mga cell na nabuo mula sa isang solong cell - isang fertilized na itlog. Samakatuwid, ang mga selula ng katawan, bilang panuntunan, ay magkapareho sa genetiko, ngunit naiiba sa phenotype: ang ilan ay nagiging mga selula ng kalamnan, ang iba ay nagiging mga neuron, ang iba ay nagiging mga selula ng dugo, atbp. Mga selula sa katawan iba't ibang uri nakaayos sa isang mahigpit na tinukoy na maayos na paraan, at salamat dito ang katawan ay may katangian na hugis. Ang lahat ng mga katangian ng isang organismo ay tinutukoy ng pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides sa genomic DNA, na muling ginawa sa bawat cell. Ang lahat ng mga cell ay tumatanggap ng parehong genetic na "mga tagubilin", ngunit binibigyang-kahulugan ang mga ito nang may angkop na pagsasaalang-alang sa oras at mga pangyayari - upang ang bawat cell ay gumanap ng partikular na partikular na function nito sa isang multicellular na komunidad.
Ang mga multicellular na organismo ay kadalasang napakakumplikado, ngunit sila ay binuo gamit ang isang napakalimitadong hanay ng iba't ibang anyo aktibidad ng cellular. Ang mga selula ay lumalaki at naghahati. Namamatay sila, nagsasama-sama nang mekanikal, lumikha ng mga puwersa na nagpapahintulot sa kanila na gumalaw at magbago ng kanilang hugis, sila ay nag-iiba, iyon ay, sinisimulan o itinigil nila ang synthesis ng ilang mga sangkap na naka-encode ng genome, sila ay naglalabas sa kapaligiran o bumubuo ng mga sangkap sa kanilang ibabaw na nakakaapekto sa aktibidad ng mga kalapit na selula. Sa sanaysay na ito ay susubukan kong ipaliwanag kung paano ang pagpapatupad ng iba't ibang anyo ng aktibidad ng cellular sa tamang oras at sa tamang lugar ay humahantong sa pagbuo ng isang kumpletong organismo.
Pagpapasiya at pagkakaiba-iba:
Ang pinakamahalagang konsepto sa pang-eksperimentong embryology ay ang mga konsepto ng pagkita ng kaibhan at pagpapasiya, na sumasalamin sa mga pangunahing phenomena ng pagpapatuloy, ang pagkakasunud-sunod ng mga proseso sa pag-unlad ng organismo. Sa ontogenesis, ang mga proseso ng pagkita ng kaibhan ay patuloy na nagaganap, ibig sabihin, ang mga bago at bagong pagbabago ay lumilitaw sa pagitan ng iba't ibang bahagi ng embryo, sa pagitan ng mga selula at tisyu, at iba't ibang organo. Kung ikukumpara sa unang egg cell sa pag-unlad, ang organismo ay tila hindi pangkaraniwang kumplikado. Ang differentiation ay isang istruktura, biochemical o iba pang pagbabago sa pag-unlad ng isang organismo, kung saan kung saan ang medyo homogenous ay nagiging mas at mas iba, kung ito ay may kinalaman sa mga cell (cytological differentiation), tissues (histological differentiation) o mga organo at ang organismo bilang isang buo, pinag-uusapan natin ang tungkol sa morphological o tungkol sa mga pagbabagong pisyolohikal. Kapag tinutukoy ang mekanismo ng sanhi ng ilang mga pagkakaiba, ginagamit ang terminong pagpapasiya. Ang isang bahagi ng embryo ay tinatawag na tinutukoy mula sa sandaling ito ay nagdadala sa loob nito tiyak na dahilan ang karagdagang pag-unlad nito, kapag ito ay maaaring umunlad sa pamamagitan ng self-differentiation alinsunod sa inaasahang pag-unlad nito. Ayon sa B.I. Ang pagpapasiya ni Balinsky ay dapat na tinatawag na katatagan ng mga proseso ng pagkita ng kaibhan na nagsimula, ang kanilang pagkahilig na umunlad sa nilalayon na direksyon, sa kabila ng pagbabago ng mga kondisyon, ang hindi maibabalik ng mga nakaraang pagbabago.
Ang katawan ng isang hayop ay binubuo ng medyo maliit na bilang ng mga madaling matukoy na uri ng cell - humigit-kumulang 200. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay napakalinaw dahil, bilang karagdagan sa maraming mga protina na kailangan ng anumang cell sa katawan, iba't ibang mga uri ng mga cell ang nag-synthesize ng kanilang sarili. hanay ng mga dalubhasang protina. Ang kerotin ay nabuo sa mga epidermal na selula, ang hemoglobin ay nabuo sa mga erythrocytes, ang mga digestive enzyme ay nabuo sa mga selula ng bituka, atbp. Ang tanong ay maaaring lumitaw: hindi ba ito dahil lamang sa katotohanan na ang mga selula ay may iba't ibang hanay ng mga gene? Ang mga selula ng lens ay maaaring, halimbawa, mawala ang mga gene para sa keratin, hemoglobin, atbp., ngunit panatilihin ang mga gene para sa mga crystallin; o maaari nilang piliing taasan ang bilang ng kopya ng mga crystallin genes sa pamamagitan ng amplification. Gayunpaman, hindi ito totoo; ipinapakita ng ilang pag-aaral na ang mga selula ng halos lahat ng uri ay naglalaman ng parehong kumpletong genome na nasa fertilized na itlog. Ang mga cell ay lumilitaw na naiiba hindi dahil naglalaman sila ng iba't ibang mga gene, ngunit dahil nagpapahayag sila ng iba't ibang mga gene. Ang aktibidad ng gene ay napapailalim sa regulasyon: maaari silang i-on at i-off.
Ang pinaka-nakakumbinsi na katibayan na, sa kabila ng nakikitang mga pagbabago sa mga cell sa panahon ng kanilang pagkita ng kaibhan, ang genome mismo ay nananatiling hindi nagbabago sa kanila, ay nakuha sa mga eksperimento sa paglipat ng nuclei sa mga amphibian na itlog. Ang nucleus ng itlog ay unang nawasak sa pamamagitan ng pag-iilaw ng ultraviolet light, at ang nucleus ng isang differentiated cell, halimbawa, mula sa bituka, ay inilipat sa isang fertilized na itlog gamit ang isang micropipette. Sa ganitong paraan, posibleng masuri kung ang nucleus ng isang differentiated cell ay naglalaman ng kumpletong genome, katumbas ng genome ng isang fertilized egg at may kakayahang tiyakin ang normal na pag-unlad ng embryo. Ang sagot ay positibo; sa mga eksperimento na ito ay posible na lumaki ang isang normal na palaka na may kakayahang magbunga ng mga supling.
Ovum fragmentation at pagbuo ng blastula:
Nag-evolve ang mga hayop sa maraming paraan. Ang mga koneksyon sa pagitan ng pagbuo ng mga organismo at ng kanilang kapaligiran ay napaka-iba't iba at tiyak. Sa kabila nito at sa kabila ng mahusay na mga tampok sa morpolohiya at pisyolohiya ng cleavage sa iba't ibang mga species ng hayop, ang cleavage ng itlog sa karamihan ng mga organismo ay nagagawa ng isang katulad na panahon ng pag-unlad, na tinatawag na blastula (mula sa Greek blaste, blastos - sprout, rudiment ). Ito ay isa sa maraming mga tagapagpahiwatig ng karaniwang pinagmulan ng mundo ng hayop at isa sa mga halimbawa ng paralelismo sa ebolusyonaryong pag-unlad ng mga istruktura. Ngunit hindi ito nangangahulugan na ang mga embryo ng lahat ng mga hayop ay itinayo sa eksaktong parehong paraan sa yugto ng blastula; sa kabaligtaran, kasama ang pangunahing pangkalahatang katangian Mayroon ding mga makabuluhang pagkakaiba sa blastula ng iba't ibang mga hayop. Depende sa maraming mga kadahilanan, ang dinurog na itlog sa pangkalahatan ay nagpapanatili ng orihinal nitong spherical na hugis, at ang mga blastomeres ay maaaring magbigay ng napakalakas na presyon sa isa't isa, makakuha ng isang multifaceted na hugis at hindi mag-iwan ng mga puwang sa pagitan nila; sa kasong ito, ang isang morula ay nabuo - isang hanay ng mga naghahati na mga cell, nakapagpapaalaala sa isang blackberry na may mas malaki o mas maliit na lukab sa loob, na puno ng mga basurang produkto ng mga cell. (Fig. 1) Ang cavity na ito ay tinatawag na crushing cavity o bilang parangal sa scientist na si Baer na unang inilarawan ito - ang Baer cavity. Habang nahati ang mga selula, unti-unting lumalaki ang lukab at nagiging lukab ng blastula, na tinatawag na blastocoelium. Ang mga cell na nasa hangganan ng blastocoelium ay bumubuo ng epithelial layer.
Fig.1
Matapos mabuo ng mga selula ng blastula ang epithelial layer, oras na para sa mga coordinated na paggalaw - gastrulation. Ang radikal na restructuring na ito ay humahantong sa pagbabago ng isang guwang na cell ball sa isang multilayer na istraktura na may gitnang axis at bilateral symmetry. Habang lumalaki ang hayop, dapat matukoy ang anterior at posterior na dulo ng katawan, ang ventral at dorsal side, at ang central plane ng symmetry na naghahati sa katawan sa kanan at kaliwang kalahati. Ang polarity na ito ay napaka maagang yugto pag-unlad ng embryo. Bilang resulta ng kumplikadong proseso ng invagination (invagination) (Fig. 1), isang makabuluhang bahagi ng epithelium ang gumagalaw mula sa panlabas na ibabaw sa loob ng embryo, na bumubuo sa pangunahing gat. Ang kasunod na pag-unlad ay matutukoy ng mga pakikipag-ugnayan ng panloob, panlabas at gitnang mga layer na nilikha sa panahon ng gastrulation. Matapos ang proseso ng gastrulation, nagsisimula ang proseso ng organogenesis - ito ay isang lokal na pagbabago sa ilang mga lugar ng isa o isa pang germinal layer, at ang pagbuo ng rudiment. Kasabay nito, kung minsan ay imposibleng matukoy ang anumang nangingibabaw na uri ng cellular na materyal kung saan nakasalalay ang mekanismo ng pag-unlad ng organ.
Mga sentro ng organisasyon ng pagbuo ng mga embryo. Induction.
Sa kanyang mga pagpapahirap, pinutol ni Spemann ang buong itaas na kalahati (hemisphere ng hayop) ng bagong embryo sa maagang yugto ng gastrula, pinaikot ito nang higit sa 180° at pinagdugtong muli. Bilang isang resulta, ang isang neural plate ay nabuo sa parehong lugar kung saan dapat ito, ngunit hindi mula sa normal na cellular na materyal, ngunit mula sa ectodermal layer. Nagpasya si Spemann na ang ilang impluwensya ay kumakalat sa lugar na ito, na naging sanhi ng pagbuo ng mga selula ng ectodermal layer sa landas ng pag-unlad ng neural plate, iyon ay, pag-udyok sa pagbuo nito. Tinawag niya ang lugar na ito na sentro ng organisasyon, at ang materyal mismo kung saan nagmumula ang impluwensya - ang tagapag-ayos o inducer. Kasunod nito, inilipat ni Spemann ang tinatawag na mga inducers sa iba't ibang lugar ng iba pang mga embryo sa yugto ng blastula o maagang gastrula. Anuman ang lokasyon, ang isang pangalawang neural plate na may lahat ng mga katangian ay sapilitan sa embryo, ngunit hindi mula sa graft, ngunit mula sa mga host cell, habang ang graft mismo sa karamihan ng mga kaso ay lumipat sa landas ng normal na pag-unlad nito. Upang pag-aralan ang mga phenomena na ito, noong 1938, ang Goldfeather ay nag-kultura ng maliliit na piraso na pinutol mula sa gastrula ng mga newts sa karaniwang media. Ito ay lumabas na ang mga piraso ay pinutol mula sa iba't ibang mga lugar ng embryo, iyon ay, tinutukoy sa iba't ibang antas, depende dito, maaaring masira sa iba't ibang indibidwal na mga cell (hindi gaanong tinutukoy), o maaaring bumuo ng iba't ibang mga istraktura ng tissue (mas lokal na tinutukoy). Ang mga istrukturang ito, sa wika ng paaralan ni Spemann, ay nabuo sa kawalan ng organizer.
Ang isang ganap na nakakumbinsi na konklusyon mula sa mga katotohanang ito ay ginawa noong 1955 nina J. Goltfreter at W. Hamburger: lahat ng bahagi ng marginal zone ay gumagawa, sa ilalim ng mga kondisyon ng pagpapaliwanag, ng mas malawak na pagkakaiba-iba ng mga tisyu kaysa sa kanilang gagawin kung sila ay nasa embryonic system. Nang maglaon, ang mga siyentipikong ito, na nagsusuri ng pang-eksperimentong data, ay gumawa ng isang napakahalagang konklusyon na magiging mali na isaalang-alang ang mga patlang at mga tagapag-ayos bilang ang pinakamataas na kapangyarihan sa pagtukoy sa kapalaran ng iba pang hindi gaanong partikular na tinutukoy na mga bahagi ng embryo. Ang mahalagang mga resulta ng maraming mga eksperimento at pag-aaral ng paaralan ni Spemann at ang kanyang mga tagasunod mula sa iba pang mga laboratoryo, na nagbigay sa embryology ng napakatalino na katibayan ng pagkakaugnay-ugnay ng mga bahagi ng embryo, ang pagsasama nito sa anumang yugto ng pag-unlad, ay nagsimulang bigyang-kahulugan ng higit at higit pang isa- sidedly, bilang aksyon ng mga organizers sa diumano'y differentiated cellular material. Ito ay isang panahon sa pagbuo ng embryology, kung kailan tila ang pangunahing paliwanag para sa mga proseso ng morphogenesis ay natagpuan at ang mga kritikal na komento ng mga indibidwal na siyentipiko laban sa isang panig na libangan ay itinuturing na isang bagay na humahadlang sa pag-unlad ng agham. Ang teoryang nilikha noong panahong iyon mga sentrong pang-organisasyon, walang alinlangan, ay naglalaman ng isang panig at kahit na mga panatikong pananaw, na natalo sa harap ng mga bago, hindi gaanong kamangha-manghang mga katotohanan na kasunod na natuklasan ng paaralan ng Spemann mismo.
Hinarap ng mga mananaliksik ang tanong: gaano katiyak ang aksyon ng mga organizer at inducers? Kapag naglilipat ng organizer mula sa isang walang buntot na amphibian (bellied frog)
Ang induction ng medullary plate ay natuklasan sa embryo ng tailed amphibian (newt). Sa kaso ng paglipat mula sa isang embryo ng ibon patungo sa isang bagong embryo, ang tagapag-ayos ay mayroon ding nakaka-induce na epekto. Ang isang katulad na kababalaghan ay nangyayari kapag ang isang newt organizer ay inilipat sa isang rabbit embryo. Ang iba pang mga katanungan ay lumitaw din. Pareho ba ang mga organizer sa iba't ibang hayop? Nakasalalay ba ang mga nakaka-induce na katangian ng organizer sa mga cell, mga bahagi nito, partikular na pagkakaiba, uri ng koneksyon sa pagitan ng mga cell - sa isang salita, sa biological system ng organizer, o pinag-uusapan ba natin ang tungkol sa ilang iba pang mekanismo? Noong 1931, natuklasan na ang organizer ay may kakayahang mag-udyok, kahit na matapos ang kumpletong pagkawasak ng istraktura nito, kahit na ang kumpletong pagkawasak ng mga selula nito. Pinaghalo nila ang mga durog na piraso ng embryo, gumawa ng mga bukol mula sa kanila at inilipat ang mga ito sa lukab ng blastula ng isa pang embryo. Naganap ang induction. Noong 1932, lumabas ang isang ulat tungkol sa tinatawag na mga patay na organizer. Pinag-aralan ng isang pangkat ng mga siyentipiko ang epekto ng mga pinatay na organizer, kung saan ang mga cell ay natuyo sa 120 degrees, pinakuluan, nagyelo, inilagay sa alkohol sa loob ng 6 na buwan, hydrochloric acid atbp. Ito ay lumabas na pagkatapos ng gayong mga manipulasyon ang tagapag-ayos ay hindi nawala ang kanyang mga kakayahan sa induction. Karamihan sa mga embryologist ay nakakita sa pagtuklas na ito bagong panahon sa embryology, kaalaman sa mekanismo ng kemikal ng mga organizer, paghahanap ng mga sangkap na bumubuo ng hugis at bumubuo ng organ. Sinubukan ng ilang laboratoryo na patunayan na ang pagkilos ng mga patay na organizer ay iba sa pagkilos ng mga buhay. Ngunit sa lalong madaling panahon, sa sorpresa ng mga mananaliksik, natuklasan ang hindi tiyak ng mga organizer. Mga napatay na piraso ng hydra, mga piraso ng atay, bato, dila, iba't ibang tissue ng bangkay ng tao, mga piraso ng mollusk muscles, dinurog na daphnia, mga piraso ng bituka ng isda, mga rat sarcoma cell, manok at tissue ng tao ay naging inducers. Nagsimula ang isang panig na pagkahumaling sa kimika ng mga inducers: sinimulan nilang subukang i-unravel ang formula ng substance na nag-uudyok sa isang tiyak na proseso ng pagbuo ng anyo, at sa paglipas ng ilang taon, isang kayamanan ng materyal ang naipon. Ang bagay ay umabot sa punto ng kahangalan: mga piraso ng agar, diumano'y pinapagbinhi ng gayong sangkap, fatty acid vegetable oils, cephalin, naphthalene, na nakakalason sa mga hayop. Natuklasan na kahit ang mga cell ng halaman na inilipat sa isang embryo ay nagbibigay ng inductor effect! Malinaw na ngayon na ang lahat ng mga pagtatangka na ito upang mahanap ang isang tiyak na form-forming substance ay mga fads lamang at hindi nakamit ang kanilang layunin.
Balik tayo ulit sa theory of organizers. Sa karaniwang pamamaraan tungkol sa mga inductive na impluwensya ng mga organizer sa cellular na materyal, na tumutugon, ay sapilitan, ay ipinahiwatig bilang isang bagay na walang malasakit, iyon ay, naghihintay lamang na itulak patungo sa pagpapasiya. Gayunpaman, hindi ito. Ang cellular na materyal kung saan kumikilos ang organizer ay hindi walang malasakit. Ipinakita ni M.N. Ragozina na ang anlage ng axial mesoderm ay hindi lamang isang inducer ng neural tube, ngunit nangangailangan din para sa pagkita nito ng isang formative na impluwensya mula sa anlage ng nervous system. Sa kasong ito, hindi isang panig na induction ang nagaganap, ngunit ang pakikipag-ugnayan ng mga bahagi ng pagbuo ng embryo. Ang parehong inducer ay maaaring mag-udyok ng iba't ibang pormasyon, halimbawa, ang isang otic vesicle, kapag inilipat sa gilid ng isang amphibian embryo, ay maaaring mag-udyok ng karagdagang paa; ang parehong vesicle, kapag inilipat sa ibang lugar at sa ibang yugto ng pag-unlad, ay maaaring magbuod ng otic capsule. Maaari din itong kumilos bilang isang inducer ng accessory nucleus ng lens kung sakaling makipag-ugnay sa lens rudiment, atbp.
Mas mainam na ibuod kung ano ang sinabi sa isang sipi mula sa gawain ni Wadington, na, kasama ang ilang iba pang mga siyentipiko, ay masigasig na sinubukang alamin ang chemistry ng mga organizer: "Mukhang nasa threshold kami. ng isang eksklusibo mahalagang pagtuklas– ang kakayahang makakuha ng isang sangkap na nakakaapekto sa pag-unlad. Ang kahirapan ay hindi dahil wala kaming mahanap na substance na kumikilos na parang organizer para magdulot ng cell differentiation, ngunit nakita namin ang napakaraming mga substance. Sa huli, si J. Needham, M. Brachet at ang may-akda ng artikulong ito ay nakakumbinsi na nagpakita na kahit na ang methylene blue - isang sangkap na kahit na ang pinaka-masigasig na tao ay hindi hahanapin sa isang embryo - ay maaaring mag-udyok sa pagbuo ng nervous tissue. Ito ay lumabas na walang silbi na maghanap ng isang tumutugon na sangkap sa isang cell na maaaring magbigay ng susi sa pag-unawa sa pagkakaiba-iba. Ang dahilan para sa pagkita ng kaibhan ay dapat hanapin sa tumutugon na tisyu kung saan ito nangyayari."
Kemikal na aspeto ng pag-aaral at pagkita ng kaibahan ng mga selula at tisyu:
Noong 50s at 60s, dahil sa pagtaas ng impluwensya ng isa't isa ng biology, physics at chemistry at ang paggamit ng mga bagong pamamaraan, muling tumaas ang interes sa kimika ng mga inductors, kahit na ang nilalaman ng konseptong ito ay nagbago nang malaki. Una, ito ay itinuturing na walang batayan upang maghanap para sa anumang isang form-forming substance na nagdudulot ng impeksyon. Pangalawa, mas kaunti at mas kaunting mga mananaliksik ang inihalintulad ang kababalaghan ng induction na naobserbahan sa panahon ng normal na pag-unlad ng mga embryo sa kababalaghan ng mga patay na organizer. Pangatlo, sa halip na hypothesis ni Spemann tungkol sa mga inductive na impluwensya ng organizer sa "walang malasakit" na materyal na cellular, ang ideya ng pagkakaugnay ng mga bahagi sa pagbuo ng mga embryo ay itinatag.
Noong 1938, si S. Toivonen, na sumusubok sa daan-daang iba't ibang tissue ng hayop para sa kakayahang mag-udyok ng axial primordia sa mga amphibian, ay natuklasan na ang ilang mga inducers ay may qualitatively. iba't ibang aksyon, namely: guinea pig liver tissue induces halos eksklusibo ang forebrain at ang mga derivatives nito, bone marrow - trunk at tail structures. Noong 1950, iminungkahi ni F. Lehmann ang isang hypothesis na tinanggap ni Toivonen, Yamatada at iba pang mga mananaliksik. Ayon sa hypothesis na ito, ang pangunahing induction ay maaaring sanhi ng kasing-kaunti ng dalawang ahente, na bumubuo ng dalawang magkakapatong na gradient. Ang isang substansiya ay nag-uudyok ng eksklusibong anterior-cephalic (archencephalic) na mga istruktura, at ang isa pang substansiya ay nag-uudyok ng mga istruktura ng trunk-caudal (deuterencephalic). Kung mayroong maraming pangalawang ahente at kaunti sa una, kung gayon ang forebrain ay sapilitan; kung mayroong maraming una at kaunti sa pangalawa, pagkatapos ay lilitaw ang bahagi ng trunk-tail. Ang lahat ng ito ay nagaganap, ayon sa hypothesis, sa normal na pag-unlad ng mga amphibian; dapat isipin ng isang tao ang pagkakaroon ng ilang mga sangkap na nagpapasigla sa naaangkop na mga kumbinasyon ng dami sa iba't ibang bahagi ng embryo. Toivonen
Nagsagawa ng isang serye ng mga eksperimento na may hiwalay at sabay-sabay na pagkilos ng liver tissue at bone marrow at kinumpirma ng data ang teoryang ito. Sa pagkilos ng tissue ng atay, nabuo ang forebrain at mga derivatives nito, na may pagkilos ng bone marrow, nabuo ang trunk-caudal tissues, at kasama ang sabay-sabay na pagkilos ng atay at bone marrow, mga istruktura ng lahat ng antas ng katawan ng isang nabuo ang normal na larva.
Ipinapalagay ni Toivonen na ang bawat isa sa dalawang inductors ay bumubuo ng sarili nitong aktibong field; sa kanilang sabay-sabay na pagkilos, lumilitaw ang isang pinagsamang field (Fig. 2)
Sa pamamagitan ng 70s, ang chemistry ng "inducers" ay lumalabas na hindi malinaw tulad ng sa panahon ng isang panig na kemikal na sigasig ng mga embryologist noong 30s. Sa kabila ng mahusay na pag-unlad sa chemical embryology, ang lahat ng mga pangunahing tanong tungkol sa "mga sentro ng organisasyon" ay nananatiling pareho sa 40s. Ang hypothesis ni Toivonen, sa kasamaang-palad, ay hindi nagbibigay ng anumang panimula na bago kumpara sa mga lumang one-sided chemical scheme ng kakanyahan ng mga inducers at organizer; tanging sa halip na isang substance ay iniisip nila ang dalawa o higit pa. Ang mga sumusunod na halatang pagkukulang ng hypothesis ni Toivonen ay dapat isaalang-alang, na bahagyang itinuturo mismo ng may-akda. Una, ang hypothesis na ito ay nagsasalita lamang tungkol sa mga inductors at hindi nababahala sa pangunahing isyu - tungkol sa mga sistema ng reaksyon. Pangalawa, ang pang-eksperimentong pagbibigay-katwiran nito ay ibinibigay batay sa pagkilos ng ilang mga sangkap sa mga tisyu ng hayop, at isang pagtatangka ay ginawa upang ipaliwanag ang kababalaghan ng normal na pag-unlad ng mga amphibian embryo. Kinakailangan na patunayan na ang mga nakahiwalay na sangkap ay aktwal na naroroon sa normal na gastrula ng embryo. Kung naroroon, ano ang kanilang lokasyon? Gayunpaman, walang dahilan upang huwag pansinin ang mga kagiliw-giliw na data ng Toivonen at iba pang mga mananaliksik. Ang mga data na ito ay sumasalamin sa matagal nang mga eksperimento sa mga hayop at vegetative tendencies sa mga sea urchin. (Larawan 3)
Sa mga eksperimento interbensyon sa kirurhiko sa mga yugto mula 16 hanggang 64 blastomeres, ang iba't ibang bahagi ng embryo ay tinanggal - hayop at vegetative. Naganap ang normal na pag-unlad kung ang mga hayop at vegetative gradient ay hindi nangingibabaw sa isa't isa. Sa esensya, ang mga eksperimentong ito ay malapit sa mga pananaw ni Tovonen.
Teorya sa larangan:
Ang iba't ibang mga mananaliksik ay naglagay ng iba't ibang nilalaman sa konsepto ng larangan. Inisip ng ilan ang isang larangan bilang isang lugar kung saan ang ilang mga kadahilanan ay kumikilos sa parehong paraan. Sa loob ng larangan, ayon sa kanilang mga ideya, mayroong isang estado ng ekwilibriyo. Ang patlang ay isang sistema, at hindi isang mosaic, kung saan maaaring alisin o palitan ang ilang bahagi nang hindi binabago ang system. Sa loob ng isang field-system ay maaaring may iba't ibang konsentrasyon ng mga kemikal, at maaaring may metabolic gradients.
Teorya ng larangan ng Koltsov. Ang ideya ni N.K. Koltsov ng integridad ng organismo at ang kanyang teorya sa larangan ay isang pagtatangka na isaalang-alang ang data ng eksperimentong embryology at genetika sa pisikal at kemikal na aspeto.
Ang oocyte at itlog ay mga organisadong sistema, na may malinaw na tinukoy na polarity, na may isang tiyak na pag-aayos ng mga istruktura ng cellular. Nasa mga oocytes na ay mayroong iba't ibang mga sangkap at istruktura na nagbibigay ng kakaibang reaksyon sa acidic at pangunahing mga tina, depende sa kanilang pH. Nangangahulugan ito na ang iba't ibang bahagi ng cell ay maaaring magkaroon ng iba't ibang positibo o negatibong singil. Sa isang buong cell, ang ibabaw nito, bilang panuntunan, ay negatibong sisingilin, at ang ibabaw ng nucleus at chromosome ay positibong sisingilin. Kapag ang oocyte ay nag-mature, ang isang electric force field ay nilikha alinsunod sa istraktura nito, "pag-aayos" ng istrakturang ito. Sa ilalim ng impluwensya ng field ng puwersa, ang ilang mga cataphoretic point para sa paggalaw ng mga sangkap ay dapat lumitaw sa cell, na ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkakaiba sa mga potensyal. Kapag ang isang itlog ay isinaaktibo ng isang tamud, ang isang pagbabago sa paghinga ay nangyayari, kung minsan ay isang matalim na pagbabago sa pH, isang pagbabago sa pagkamatagusin ng lamad at ang paggalaw ng mga sangkap. Ayon kay Koltsov, ang mga phenomena na ito ay malinaw na sanhi ng mga boltahe ng recharging force field at mga potensyal na pagkakaiba. Kaya, ang embryo na nagsisimulang bumuo ay isang force field. Sa panahon ng pag-unlad, ang iba't ibang mga punto ng field ng puwersa ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga potensyal na pagkakaiba. Ito ay hindi lamang tungkol sa mga potensyal na elektrikal, ngunit tungkol din sa kemikal, temperatura, gravitational, diffuse, capillary, mekanikal, atbp.
Kahit na ang gayong kadahilanan bilang isang pagbaba o pagtaas sa pagkamatagusin ng mga lamad ng cell ay hindi maiiwasang nagiging sanhi ng pagbabago sa mga agos ng mga likidong sangkap. Dahil sa katotohanan na mayroong ilang mga koneksyon sa pagitan ng mga blastomeres, maiisip ng isang tao na ang mga pagbabago sa mga alon ng mga likidong sangkap ay maaari ring makaapekto sa spatial na pag-aayos ng mga blastomeres. Ang mga potensyal ng iba't ibang kalikasan at ang kanilang mga pagbabago ay hindi lamang sinasamahan ang pag-unlad ng mga embryo, hindi lamang sumasalamin sa estado ng pagsasama nito, ngunit may mahalagang papel din sa pag-unlad, na tinutukoy ang pag-uugali ng mga indibidwal na blastomeres at ang buong embryo. Sa panahon ng pag-unlad, nagbabago ang larangan ng puwersa ng embryo: nagiging mas kumplikado, naiiba, ngunit nananatiling nagkakaisa. Ang Koltsov ay nagsasalita tungkol sa mga sentro na may mataas na potensyal na pagkakaiba, tungkol sa mga sentro ng ikalawa at ikatlong antas. Siya ay nagsasalita tungkol sa mga gradient na may boltahe na bumababa mula sa isang potensyal patungo sa isa pa. Ang mga gradient na tinutukoy ng buong field ng puwersa ay kumakalat mula sa bawat sentro. Dahil sa estado ng biophysics noong 1930s, hindi makalikha si Koltsov ng mas tiyak na mga pisikal na ideya tungkol sa kasarian ng embryo. Naniniwala siya na ang field ng puwersa ay hindi magnetic, ngunit maihahambing dito. Ang mga blastomer na lumalabas sa panahon ng pagdurog at hindi magkapareho sa istraktura ay napupunta iba't ibang parte ng pinag-isang larangan ng embryo at, ayon sa bagong posisyon, baguhin ang kanilang mga biochemical na katangian at istraktura. Kaya, ang pag-uugali ng bawat bahagi ng embryo ay nakasalalay sa paunang istraktura nito, sa impluwensya ng pangkalahatang patlang ng puwersa at ang impluwensya ng mga kalapit na lugar ng larangang ito.
Ipinakilala din ni Koltsov ang konsepto ng "force field ng panlabas na kapaligiran" (gravitational, light at chemical), na nag-uugnay dito ng mahalagang kahalagahan, dahil nakakaapekto ito sa force field sa loob ng embryo, halimbawa, ang pagtukoy sa direksyon ng paglaki ng mga sessile na hayop.
Sa kasamaang palad, ang mga isyu ng pisika ng pag-unlad ng embryonic ay ganap na hindi sapat na binuo. Ang magagamit na mga katotohanan ay hindi sumasalungat sa mga iniisip ni Koltsov tungkol sa mga patlang.
Ang iba pang mga mananaliksik ay nagpahayag din ng mga saloobin na malapit sa mga pananaw ni Koltsov. Noong 1968, iminungkahi ni B. Weisberg ang isang pinag-isang, pisikal na interpretasyon ng iba't ibang mga proseso ng morphogenetic, na lumilikha ng ideya ng mga oscillatory field. Pinag-aralan niya ang pagbabagu-bago sa mga potensyal na elektrikal sa myxomycetes, ang pagkakatulad ng ilan mga organikong anyo, halimbawa, mga kolonya ng champignon na may pagkakaayos ng maliliit na particle sa acoustic field. Iniisip ni Weisberg na ang mga oscillatory field ay humahantong sa katotohanan na ang mga cellular complex ay dapat nahahati sa mga teritoryo, kung saan ang mga oscillations ay naka-synchronize sa mga phase, at isang phase difference ay nilikha sa pagitan ng mga teritoryo. Ang nagreresultang spatial na paghihiwalay ay maaaring humantong sa mga paggalaw ng morphogenetic: invagination ng mga cell sa panahon ng gastrulation, ang lokasyon ng mga semicircular canals ng panloob na tainga, ang pagbuo ng mga pectal plate sa ctenophores, atbp.
Ang pagsusuri sa lahat ng mga teorya ay hindi nagpapahintulot sa amin na kilalanin ang alinman sa mga ito bilang isang teorya ng indibidwal na pag-unlad na maaaring masiyahan ang isang embryologist. Anuman ang pamamaraan ng pananaliksik, dapat isaalang-alang ng isa ang malinaw na katotohanan na ang anumang ideya ng embryo bilang isang mosaic ng mga bahagi, bilang isang kabuuan ng mga blastomeres, atbp. ay hindi mapagkakatiwalaan na ang organismo sa anumang yugto ng pag-unlad ay kahit papaano ay isinama at kumakatawan sa isang integral na sistema.
Listahan ng ginamit na panitikan:
B.P. Tokin "General embryology"
Publishing house na "Higher School" Moscow 1970
B. Albers, D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, J. Watson "Molecular biology ng cell" volume 4
publishing house na "Mir" Moscow 1987
PAGKAKAIBA PAGKAKAIBA
ang paglitaw ng mga pagkakaiba sa pagitan ng mga homogenous na mga selula at mga tisyu, ang kanilang mga pagbabago sa panahon ng pag-unlad ng isang indibidwal, na humahantong sa pagbuo ng mga dalubhasang selula. mga selula, organo at tisyu. D. pinagbabatayan ang morphogenesis at nangyayari pangunahin. sa proseso ng pag-unlad ng embryonic, pati na rin sa pag-unlad ng postembryonic at sa ilang mga organo ng pang-adultong organismo, halimbawa. sa mga hematopoietic na organo, ang mga totipotent hematopoietic stem cell ay naiba sa iba't ibang uri. mga selula ng dugo, at sa mga gonad ang pangunahing mga selula ng mikrobyo ay nabuo sa mga gametes. Ang D. ay ipinahayag sa mga pagbabago sa istraktura at pag-andar. mga katangian (nakakakuha ng mga selula ng nerbiyos ang kakayahang magpadala ng mga impulses ng nerbiyos, mga glandular na selula - upang ilihim ang kaukulang mga sangkap, atbp.). Ch. D. kadahilanan - pagkakaiba sa cytoplasm ng maagang embryonic cell, dahil sa heterogeneity ng cytoplasm ng itlog, at tiyak. impluwensya ng mga kalapit na selula - induction. Ang kurso ng D. ay naiimpluwensyahan ng mga hormone. Mn. hindi pa alam ang mga salik na tumutukoy sa D. Sa ilalim ng impluwensya ng k.-l. salik D. unang nangyayari ang determinasyon kapag panlabas. ang mga palatandaan ng D. ay hindi pa lumilitaw, ngunit ang karagdagang pag-unlad ng tissue ay maaari nang mangyari anuman ang kadahilanan na nagiging sanhi ng D. Karaniwan ang D. ay hindi maibabalik. Gayunpaman, sa mga kondisyon ng pinsala sa tissue na may kakayahang pagbabagong-buhay, pati na rin sa mga kaso ng malignancy. Sa panahon ng pagkabulok ng cell, nangyayari ang bahagyang dedifferentiation. Sa kasong ito, posible ang mga kaso ng pagkuha ng dedifferentiation. mga cell na may kakayahang D. sa ibang direksyon (metaplasia). Molecular genetic ang batayan ng D. ay ang aktibidad ng mga gene na tiyak sa bawat tissue. Kahit na ang lahat ay somatic. Ang mga selula ng katawan ay may parehong hanay ng mga gene; sa bawat tissue, isang bahagi lamang ng mga gene na responsable para sa isang partikular na D. ang aktibo. Ang papel ng D. na mga kadahilanan ay nababawasan, samakatuwid, sa pagpili. pag-activate (pag-on) ng mga gene na ito. Tinukoy ang aktibidad. ang mga gene ay humahantong sa synthesis ng katumbas mga protina na tumutukoy sa D. Ito ay pinaniniwalaan na ang mapagpasyang papel sa pagtukoy ng hugis ng mga selula, ang kanilang kakayahang kumonekta sa isa't isa (tingnan ang ADHESION), at ang kanilang mga paggalaw sa panahon ng D. ay nilalaro ng cytoskeleton at ang glycoprotein complex ng cell membrane - ang glycocalyx.
.(Pinagmulan: "Biological Encyclopedic Dictionary." Editor-in-chief M. S. Gilyarov; Editorial Board: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin at iba pa - 2nd ed., naitama - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)
pagkakaiba-ibaAng proseso ng mga pagkakaiba na nagmumula sa pagitan ng una homogenous na mga cell, kung saan ang mga espesyal na selula, tisyu at organo ay nabuo na may kakayahang magsagawa ng ilang mga function sa katawan. Kaya, pinagbabatayan ng pagkakaiba-iba ang indibidwal na pag-unlad ng mga multicellular na organismo mula sa pagpapabunga ng itlog hanggang sa pagbuo nasa hustong gulang. Sa mga hayop, ang pagkita ng kaibhan ay nangyayari nang masinsinan kapag pag-unlad ng embryonic, pati na rin sa postembryonic period, habang ang katawan ay lumalaki at umuunlad. Ang pagkakaiba-iba ng cellular ay nangyayari din sa isang may sapat na gulang na organismo, kapag, halimbawa, sa mga hematopoietic na organo stem cell naiiba sa patuloy na na-renew na mga selula ng dugo, at sa mga maselang bahagi ng katawan ang mga primordial na selulang mikrobyo gametes. Hindi tulad ng mga hayop, lumalaki ang mga halaman sa buong buhay nila, at, samakatuwid, ang pagbuo ng mga bagong organ at tisyu ay nagpapatuloy hangga't mayroon sila. Tinitiyak ang mga prosesong ito pang-edukasyon na mga tisyu, o meristem. Ang mga meristem ay binubuo ng hindi espesyalisado, panlabas na magkaparehong mga selula, na, sa paulit-ulit na paghahati, ay nag-iiba at nagbubunga ng iba't ibang mga tisyu at organo ng halaman.
Ang mga proseso ng pagkita ng cellular ay tinutukoy ng mga programang nakapaloob sa mga gene. Dahil ang lahat ng mga somatic cell ng pagbuo ng embryo ay naglalaman ng parehong genetic na impormasyon, ang paglitaw mula sa genetically similar cells ng mga iba't ibang espesyal na mga cell tulad ng, halimbawa, mga cell ng utak, kalamnan, balat ng mga hayop o mga cell ng mga dahon at mga ugat sa mga halaman, ay maaaring maipaliwanag lamang sa pamamagitan ng gawaing naglalaman sila ng iba't ibang mga gene o tinatawag na. pagkakaiba-iba ng pagpapahayag (aktibidad) ng mga gene. Ang mga kumplikadong mekanismo ng molekular at cellular na kumokontrol sa pag-on at pag-off ng iba't ibang mga gene at direktang mga cell kasama ang iba't ibang mga path ng pagkita ng kaibahan ay hindi lubos na nauunawaan.
Noong nakaraan ay pinaniniwalaan na ang pagkita ng kaibahan ng mga somatic cells, lalo na ang mga cell ng mas mataas na mga hayop, ay hindi maibabalik. Gayunpaman, ang tagumpay ng mga pamamaraan tulad ng kultura ng cell at tissue At pag-clone, ay nagpakita na sa ilang mga kaso ang pagkita ng kaibhan ay nababaligtad: sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang isang ganap na organismo ay maaaring lumaki mula sa isang dalubhasang selula.
.(Pinagmulan: "Biology. Modern illustrated encyclopedia." Punong editor A. P. Gorkin; M.: Rosman, 2006.)
Mga kasingkahulugan:
Tingnan kung ano ang "DIFFERENTIATION" sa ibang mga diksyunaryo:
pagkakaiba-iba- at, f. différencier, Aleman. pagkakaiba-iba. lipas na sa panahon Pagkilos ayon sa halaga Ch. magkaiba. Ang mga pagpapabuti sa ating sibilisasyon ay higit na nauukol sa pag-unlad ng ilan lamang sa ating mga kakayahan, tungo sa isang panig na pag-unlad, tungo sa... ... Makasaysayang Diksyunaryo ng Gallicisms ng Wikang Ruso
pagkakaiba-iba- 1. Isang proseso bilang resulta kung saan ang isang indibidwal ay huminto sa pagtugon sa mga opsyong pampasigla na pagkatapos nito ay hindi ipinakita ang mga walang kundisyon o nagpapatibay na mga ahente, at naglalabas lamang ng mga reaksyon sa pag-uugali sa mga stimuli na nagpapatuloy... ... Mahusay na sikolohikal na encyclopedia
Pagbabago sa proseso ng indibidwal na pag-unlad ng isang organismo (ontogenesis) ng una ay magkapareho, hindi espesyal na mga selula ng embryo sa mga dalubhasang selula ng mga tisyu at organo... Malaking Encyclopedic Dictionary
Ang proseso ng paggawa ng mga stem cell sa mga cell na nagbubunga ng isang linya ng mga selula ng dugo. Ang prosesong ito ay humahantong sa pagbuo ng mga pulang selula ng dugo (erythrocytes), platelets, neutrophils, monocytes, eosinophils, basophils at lymphocytes... Mga terminong medikal
Ang mga cell ay ang proseso ng pagpapatupad ng isang genetically determined program para sa pagbuo ng isang espesyal na cell phenotype, na sumasalamin sa kanilang kakayahang magsagawa ng ilang mga function ng profile. Sa madaling salita, ang cell phenotype ay resulta ng isang coordinated... ... Wikipedia
Pangngalan, bilang ng mga kasingkahulugan: 2 differentiation (11) differentiation (6) ASIS Dictionary of Synonyms. V.N. Trishin. 2013… diksyunaryo ng kasingkahulugan
pagkakaiba-iba- Espesyalisasyon ng dating homogenous na mga cell at tissue ng katawan Mga paksa ng biotechnology EN differentiation ... Gabay ng Teknikal na Tagasalin
pagkakaiba-iba- ANIMAL EMBRYOLOGY DIFFERENTIATION ay ang proseso ng pagbuo ng mga partikular na katangian sa mga cell sa panahon ng indibidwal na pag-unlad at ang paglitaw ng mga pagkakaiba sa pagitan ng mga homogenous na mga cell at mga tisyu, na humahantong sa pagbuo ng mga dalubhasang mga cell, tissue at... ... Pangkalahatang embryolohiya: Terminolohikal na diksyunaryo
Sa panahon ng proseso ng indibidwal na pag-unlad ng isang organismo (ontogenesis), ang pagbabago ng una ay magkapareho, hindi espesyal na mga selula ng embryo sa mga dalubhasang selula ng mga tisyu at organo. * * * DIFFERENTIATION DIFFERENTIATION, pagbabago sa proseso... ... encyclopedic Dictionary
Differentiation Pinagbabatayan ng morphogenesis
Ang pagkakaiba-iba ng cell at patolohiya
1. Cell differentiation. Mga salik at regulasyon ng pagkita ng kaibhan. Stem cell at differon
Ang tanong na ito ay isa sa mga pinaka kumplikado at sa parehong oras na kawili-wili para sa parehong cytology at biology. Ang pagkita ng kaibhan ay ang proseso ng paglitaw at pag-unlad ng mga pagkakaiba-iba sa istruktura at pagganap sa pagitan ng una na homogenous na mga embryonic na selula, bilang isang resulta kung saan nabuo ang mga dalubhasang selula, tisyu at organo ng isang multicellular na organismo. Ang pagkakaiba-iba ng cell ay isang kritikal na bahagi ng proseso ng pagbuo ng isang multicellular na organismo. Sa pangkalahatang kaso, ang pagkita ng kaibhan ay hindi maibabalik, i.e. ang mga highly differentiated na mga cell ay hindi maaaring mag-transform sa ibang uri ng cell. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na terminal differentiation at pangunahing katangian ng mga selula ng hayop. Hindi tulad ng mga selula ng hayop, karamihan sa mga selula ng halaman, kahit na pagkatapos ng pagkita ng kaibhan, ay may kakayahang magpatuloy sa paghahati at kahit na magsimula sa isang bagong landas ng pag-unlad. Ang prosesong ito ay tinatawag na dedifferentiation. Halimbawa, kapag ang isang tangkay ay pinutol, ang ilang mga cell sa lugar ng hiwa ay nagsisimulang hatiin at isara ang sugat, habang ang iba ay maaaring sumailalim sa dedifferentiation. Sa ganitong paraan, ang mga cortical cell ay maaaring mag-transform sa mga xylem cells at ibalik ang vascular continuity sa lugar ng pinsala. Sa ilalim ng mga eksperimentong kondisyon, kapag ang tissue ng halaman ay nilinang sa isang naaangkop na nutrient medium, ang mga cell ay bumubuo ng callus. Ang kalyo ay isang masa ng medyo walang pagkakaibang mga selula na nagmula sa magkakaibang mga selula ng halaman. Sa ilalim ng naaangkop na mga kondisyon, ang mga bagong halaman ay maaaring lumaki mula sa mga single callus cell. Sa panahon ng pagkita ng kaibhan, walang pagkawala o muling pagsasaayos ng DNA. Ito ay nakakumbinsi na napatunayan ng mga resulta ng mga eksperimento sa paglipat ng nuclei mula sa magkakaibang mga selula patungo sa mga hindi nakikilala. Kaya, ang nucleus mula sa isang differentiated cell ay ipinakilala sa isang enucleated na itlog ng palaka. Bilang resulta, nabuo ang isang normal na tadpole mula sa naturang cell. Pangunahing nangyayari ang pagkakaiba-iba sa panahon ng embryonic, pati na rin sa mga unang yugto ng postembryonic development. Bilang karagdagan, ang pagkita ng kaibhan ay nagaganap sa ilang mga organo ng pang-adultong organismo. Halimbawa, sa mga hematopoietic na organo, ang mga stem cell ay nag-iiba sa iba't ibang mga selula ng dugo, at sa mga gonad, ang mga primordial germ cell ay nagkakaiba sa mga gametes.
Mga salik at regulasyon ng pagkita ng kaibhan. Sa mga unang yugto ng ontogenesis, ang pag-unlad ng organismo ay nangyayari sa ilalim ng kontrol ng RNA at iba pang mga bahagi na matatagpuan sa cytoplasm ng itlog. Pagkatapos ang mga kadahilanan ng pagkita ng kaibhan ay nagsisimulang makaimpluwensya sa pag-unlad.
Mayroong dalawang pangunahing kadahilanan ng pagkakaiba-iba:
1.Mga pagkakaiba sa cytoplasm ng maagang embryonic cells dahil sa heterogeneity ng egg cytoplasm. 2.Mga partikular na impluwensya ng mga kalapit na selula (induction). Ang papel na ginagampanan ng mga kadahilanan ng pagkita ng kaibhan ay upang piliing i-activate o hindi aktibo ang ilang mga gene sa iba't ibang mga cell. Ang aktibidad ng ilang mga gene ay humahantong sa synthesis ng kaukulang mga protina na nagdidirekta ng pagkakaiba-iba. Ang mga synthesized na protina ay maaaring harangan o, sa kabaligtaran, i-activate ang transkripsyon. Sa una, ang pag-activate o hindi aktibo ng iba't ibang mga gene ay nakasalalay sa pakikipag-ugnayan ng totipotent cell nuclei sa kanilang tiyak na cytoplasm. Ang paglitaw ng mga lokal na pagkakaiba sa mga katangian ng cytoplasm ng mga cell ay tinatawag na ooplasmic segregation. Ang dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay na sa panahon ng fragmentation ng itlog, ang mga seksyon ng cytoplasm na naiiba sa kanilang mga katangian ay napupunta sa iba't ibang mga blastomeres. Kasama ng intracellular na regulasyon ng pagkita ng kaibhan, ang supracellular na antas ng regulasyon ay inililipat mula sa isang tiyak na punto. Ang supracellular na antas ng regulasyon ay kinabibilangan ng embryonic induction. Ang embryonic induction ay isang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga bahagi ng isang umuunlad na organismo, kung saan ang isang bahagi (ang inductor) ay nakikipag-ugnayan sa isa pang bahagi (ang sistema ng pagtugon) at tinutukoy ang pag-unlad ng huli. Bukod dito, hindi lamang ang impluwensya ng inducer sa reacting system ay itinatag, kundi pati na rin ang impluwensya ng huli sa karagdagang pagkita ng kaibahan ng inducer. Sa ilalim ng impluwensya ng ilang kadahilanan, ang pagpapasiya ay unang nangyayari. Ang pagpapasiya, o nakatagong pagkita ng kaibhan, ay isang kababalaghan kapag ang mga panlabas na palatandaan ng pagkita ng kaibhan ay hindi pa lumilitaw, ngunit ang karagdagang pag-unlad ng tissue ay nagaganap na anuman ang salik na sanhi nito. Ang cellular na materyal ay itinuturing na tinutukoy mula sa yugto kung saan ito unang, kapag inilipat sa isang bagong lugar, ay bubuo sa organ na karaniwang nabuo mula dito. Stem cell at differon. Sa numero promising direksyon Ang biology ng ika-21 siglo ay kinabibilangan ng pag-aaral ng mga stem cell. Ngayon, ang pananaliksik sa stem cell ay maihahambing sa kahalagahan sa pananaliksik sa mga organismo sa pag-clone. Ayon sa mga siyentipiko, ang paggamit ng mga stem cell sa gamot ay magiging posible na gamutin ang maraming "problemadong" sakit ng sangkatauhan (infertility, maraming uri ng cancer, diabetes, multiple sclerosis, sakit na Parkinson, atbp.). Ang isang stem cell ay hindi mature na cell, may kakayahang mag-renew ng sarili at bumuo sa mga espesyal na selula ng katawan. Ang mga stem cell ay nahahati sa mga embryonic stem cell (sila ay nakahiwalay sa blastocyst stage embryo) at mga regional stem cell (sila ay nakahiwalay sa mga adult na organ o mula sa mga organo ng mga susunod na embryo). Sa katawan ng may sapat na gulang, ang mga stem cell ay matatagpuan pangunahin sa bone marrow at, sa napakaliit na dami, sa lahat ng mga organo at tisyu. Mga katangian ng mga stem cell. Ang mga stem cell ay nagpapatibay sa sarili, i.e. Matapos mahati ang isang stem cell, ang isang cell ay nananatili sa linya ng stem, at ang pangalawa ay nag-iiba sa isang espesyal na cell. Ang dibisyong ito ay tinatawag na asymmetrical. Mga function ng stem cell. Ang tungkulin ng mga embryonic stem cell ay upang magpadala ng namamana na impormasyon at bumuo ng mga bagong selula. Ang pangunahing gawain ng mga regional stem cell ay ibalik ang pagkawala ng mga espesyal na selula pagkatapos ng natural na edad na nauugnay sa edad o physiological na kamatayan, gayundin sa mga emergency na sitwasyon. Ang Differenton ay isang sunud-sunod na serye ng mga cell na nabuo mula sa isang karaniwang precursor. May kasamang stem, semi-stem at mature na mga cell. Halimbawa, stem cell, neuroblast, neuron o stem cell, chondroblast, chondrocyte, atbp. Ang neuroblast ay isang mahinang pagkakaiba-iba ng selula ng neural tube, na kalaunan ay nagiging isang mature na neuron. Ang Chondroblast ay isang mahinang pagkakaiba-iba ng cell ng cartilage tissue na nagiging chondrocyte (mature cell ng cartilage tissue). Apoptosis at nekrosis Ang Apoptosis (mula sa Greek - leaf falling) ay isang genetically programmed form ng cell death, kinakailangan sa pagbuo ng isang multicellular organism at kasangkot sa pagpapanatili ng tissue homeostasis. Ang apoptosis ay nagpapakita ng sarili sa isang pagbawas sa laki ng cell, paghalay at fragmentation ng chromatin, compaction lamad ng plasma nang hindi inilalabas ang mga nilalaman ng cell sa kapaligiran. Ang apoptosis ay kadalasang sumasalungat sa isa pang anyo ng pagkamatay ng cell - nekrosis, na bubuo sa ilalim ng impluwensya ng mga nakakapinsalang ahente sa labas ng cell at hindi sapat na mga kondisyon sa kapaligiran (hypoosmia, matinding mga halaga ng pH, hyperthermia, mekanikal na stress, ang pagkilos ng mga ahente na pumipinsala sa lamad). . Ang nekrosis ay ipinahayag sa pamamagitan ng pamamaga ng cell at pagkalagot ng lamad dahil sa pagtaas ng pagkamatagusin nito sa paglabas ng mga nilalaman ng cell sa kapaligiran. Una mga katangiang morpolohikal Ang apoptosis (chromatin condensation) ay naitala sa nucleus. Nang maglaon, lumilitaw ang mga depressions ng nuclear membrane at nangyayari ang fragmentation ng nucleus. Ang mga hiwalay na mga fragment ng nucleus, na limitado ng lamad, ay matatagpuan sa labas ng cell; sila ay tinatawag na apoptotic body. Ang pagpapalawak ay nangyayari sa cytoplasm endoplasmic reticulum, condensation at wrinkling ng mga butil. Ang pinakamahalagang tampok Ang apoptosis ay isang pagbawas sa potensyal ng transmembrane ng mitochondria. Ang lamad ng cell ay nawawalan ng vilousness nito at bumubuo ng parang bula na pamamaga. Ang mga cell ay bilugan at pinaghihiwalay mula sa substrate. Ang pagkamatagusin ng lamad ay tumataas lamang na may kaugnayan sa maliliit na molekula, at ito ay nangyayari sa ibang pagkakataon kaysa sa mga pagbabago sa nucleus. Isa sa pinaka mga katangiang katangian Ang apoptosis ay isang pagbaba sa dami ng cell kumpara sa pamamaga nito sa panahon ng nekrosis. Ang apoptosis ay nakakaapekto sa mga indibidwal na selula at halos walang epekto sa kanilang kapaligiran. Bilang resulta ng phagocytosis, kung saan ang mga cell ay dumaranas na sa panahon ng pagbuo ng apoptosis, ang kanilang mga nilalaman ay hindi inilabas sa intercellular space. Sa kabaligtaran, sa panahon ng nekrosis, ang kanilang mga aktibong intracellular na bahagi ay naipon sa paligid ng namamatay na mga selula, at ang kapaligiran ay nagiging acidified. Sa turn, ito ay nag-aambag sa pagkamatay ng iba pang mga selula at pag-unlad ng pamamaga. Mga katangian ng paghahambing Ang apoptosis at nekrosis ng mga selula ay ibinibigay sa talahanayan 1. Talahanayan 1. Mga paghahambing na katangian ng apoptosis at cell necrosis Sign Apoptosis Necrosis Prevalence Single cell Grupo ng mga cell Triggering factor Na-activate ng physiological o pathological stimuli Rate ng pag-unlad, oras 1-12 Sa loob ng 1 Pagbabago sa laki ng cell Bumaba ang Pagtaas Mga Pagbabago sa cell membrane Pagkawala ng microvilli, pagbuo ng mga pamamaga, hindi nasisira ang integridad Paglabag sa integridad Mga pagbabago sa nucleus Chromatin condensation, pyknosis, fragmentation Pamamaga Pagbabago sa cytoplasm Condensation ng cyto plasma, compaction of granulesLysis of granulesLocalization ng pangunahing pinsalaSa nucleusSa lamadMga sanhi ng pagkamatay ng cellDNA degradation , disturbance of cell energy Paglabag sa integridad ng cell State of membrane. Nasira ang DNA sa pagbuo ng una malaki, pagkatapos ay maliliit na mga fragment Disordered degradation Pag-asa sa enerhiya Depende Hindi umaasa Ang nagpapasiklab na tugon Wala Karaniwang naroroon Pag-alis ng mga patay na selula Phagocytosis ng mga kalapit na selula Phagocytosis ng neutrophils at macrophage Mga halimbawa ng mga manifestation Metamorphosis Ang pagkamatay ng cell mula sa hypoxia, toxins Ang apoptosis ay laganap sa buong mundo sa mundo ng mga multicellular na organismo: ang mga katulad na pagpapakita ay inilarawan sa lebadura, trypanosome at ilang iba pang mga unicellular na organismo. Ang apoptosis ay itinuturing na isang kondisyon para sa normal na pag-iral ng organismo. Sa katawan, ang apoptosis ay gumaganap ng mga sumusunod na function: § pagpapanatili ng pare-parehong numero ng cell. Ang pinakasimpleng paglalarawan ng kahalagahan ng apoptosis para sa isang multicellular na organismo ay ang data sa papel ng prosesong ito sa pagpapanatili ng isang pare-parehong bilang ng mga cell sa nematode Caenorhabditis elegans. § pinoprotektahan ang katawan mula sa mga pathogen Nakakahawang sakit, lalo na, mula sa mga virus. Maraming virus ang sanhi malalalim na paglabag sa metabolismo ng nahawaang selula, na tumutugon ito sa mga kaguluhang ito sa pamamagitan ng paglulunsad ng isang programa sa kamatayan. Ang biyolohikal na kahulugan ng reaksyong ito ay ang pagkamatay ng nahawaang selula sa maagang yugto ay maiiwasan ang pagkalat ng impeksiyon sa buong katawan. Totoo, ang ilang mga virus ay nakabuo ng mga espesyal na adaptasyon upang sugpuin ang apoptosis sa mga nahawaang selula. Kaya, sa ilang mga kaso, ang genetic na materyal ng virus ay nag-encode ng mga sangkap na kumikilos bilang cellular anti-apoptotic regulatory protein. Sa ibang mga kaso, pinasisigla ng virus ang cell na mag-synthesize ng sarili nitong mga anti-apoptotic na protina. Kaya, ang mga paunang kondisyon ay nilikha para sa walang hadlang na pagpaparami ng virus. § pag-alis ng genetically defective cells. Ang apoptosis ay ang pinakamahalagang paraan natural na pag-iwas sa cancer. May mga espesyal na gene na kumokontrol sa mga karamdaman sa genetic material ng cell. Kung kinakailangan, inililipat ng mga gene na ito ang balanse pabor sa apoptosis, at ang potensyal na mapanganib na selula ay namatay. Kung ang gayong mga gene ay mutate, pagkatapos ay ang mga malignant na neoplasma ay bubuo sa mga selula. § pagtukoy sa hugis ng isang organismo at mga bahagi nito; § tinitiyak ang tamang ratio ng cell number iba't ibang uri;
Ang intensity ng apoptosis ay mas mataas sa mga unang panahon ng ontogenesis, lalo na sa panahon ng embryogenesis. Sa katawan ng may sapat na gulang, ang apoptosis ay patuloy na gumaganap ng isang pangunahing papel lamang sa mabilis na pag-renew ng mga tisyu. pagkakaiba-iba ng cell tumor 3. Pagbabago ng tumor ng mga selula Marami kaming natutunan tungkol sa kung paano nabubuhay at umuunlad ang mga selula, bagama't hindi sapat ang tungkol sa kung paano maiwasan ang kanser. Talagang kabaligtaran: nakakita kami ng iba't ibang mga kadahilanan at mekanismo na nag-udyok dito, at pinapahina nito ang pag-asa para sa mga unibersal na pamamaraan ng therapy. Kaya nga, ang mga salita ng Eclesiastes ay pumapasok sa isip: sa maraming karunungan ay may maraming kalungkutan; at sinumang nagdaragdag ng kaalaman ay nagdaragdag ng kalungkutan. Ngunit ang mga siyentipiko ay nagtatrabaho." Khesin R.B., siyentipikong Sobyet Problema mga sakit sa oncological ay isa sa mga pangunahing para sa modernong lipunan. Ayon sa mga pagtataya ng World Health Organization, ang insidente at dami ng namamatay ng cancer sa buong mundo ay doble mula 1999 hanggang 2020 (mula 10 hanggang 20 milyong bagong kaso at mula 6 hanggang 12 milyong rehistradong pagkamatay). Ang isang tumor ay isang labis na pathological na paglaki ng tissue na binubuo ng mga qualitatively binago na mga cell ng katawan na nawala ang kanilang pagkita ng kaibhan. Ang terminong "kanser" ay dumating sa atin mula noong sinaunang panahon. Noong mga panahong iyon, ang sakit ay tinawag ng pangunahing, pinaka-kapansin-pansing tanda ng sakit. Sa pamamagitan ng pagkakatulad sa pagitan ng mga outgrowth malignant na tumor sa nakapalibot na mga tisyu at paa ng kanser, ang sakit na ito ay tinatawag na kanser (sa Latin na kanser). Ang sinaunang terminong ito ay kilala na ngayon ng lahat at nakakatakot sa lahat. Mas mainam na huwag gamitin ito kapag nakikipag-usap sa mga pasyente. Sa paglitaw ng mga tumor, dalawang mga kadahilanan ang mapagpasyahan: ang hitsura ng isang binagong cell (pagbabago) at ang pagkakaroon ng mga kondisyon para sa walang hadlang na paglaki at pagpaparami nito sa katawan. Sa buong buhay, isang malaking bilang ng mga dibisyon ng cell ang nangyayari sa isang multicellular na organismo. Halimbawa, sa katawan ng tao ang bilang na ito ay humigit-kumulang 10 16. Pana-panahon, nangyayari ang mga mutasyon sa mga somatic na selula, kabilang ang mga maaaring humantong sa pagbuo mga selula ng tumor. Bukod dito, ang mas maraming mga siklo ng paghahati na napagdaanan ng isang cell, mas malaki ang posibilidad ng mga may sira na selula na lumitaw sa mga supling nito. Nagpapaliwanag ito matalim na pagtaas ang posibilidad na magkaroon ng cancer sa edad. Mahigit sa 50% ng lahat ng mga kaso ng kanser ay natukoy sa mga taong may edad na 65 taong gulang at mas matanda. Ipinapakita ng mga istatistika na kung gagawin natin ang pagkamatay ng cancer sa edad na 20, pagkatapos ay pagkatapos ng 50 edad ng tag-init ang panganib na mamatay mula sa sakit na ito ay tataas ng sampung beses. Ang katawan ay nakikipaglaban sa mga nagresultang may sira na mga selula sa tulong ng immune system. Dahil ang paglitaw ng mga may sira na mga selula ay hindi maiiwasan, sa lahat ng posibilidad, ito ay ang mga kaguluhan ng immune system na mapagpasyahan sa pag-unlad ng mga tumor. Konsepto ng tungkulin mga mekanismo ng immune sa pag-unlad malignant neoplasms ay inilagay pabalik noong 1909 ni Ehrlich. Pananaliksik mga nakaraang taon nakumpirma ang makabuluhang papel ng mga estado ng immunodeficiency sa pagbuo ng mga tumor. Malinaw, ang mas maraming mga may sira na mga cell na lumilitaw sa katawan, mas mataas ang posibilidad na ang mga naturang selula ay hindi nakuha ng immune system. Ang pagbabagong-anyo ng cell ay sanhi ng mga carcinogenic factor. Ang mga carcinogenic na kadahilanan ay mga kadahilanan ng panlabas at panloob na kapaligiran na maaaring maging sanhi ng paglitaw at pag-unlad ng mga tumor. Ang mga kadahilanan ng panloob na kapaligiran ay kinabibilangan ng mga kondisyon ng lokasyon ng cell, ang genetic predisposition ng organismo. Kaya, ang mas hindi kanais-nais na mga kondisyon ay nasa isang cell, mas malaki ang posibilidad na magkaroon ng mga pagkakamali sa panahon ng paghahati nito. Ang traumatization ng balat, mauhog lamad o iba pang mga tisyu ng katawan sa pamamagitan ng anumang mekanikal o kemikal na mga irritant ay humahantong sa mas mataas na panganib ng pag-unlad ng tumor sa lugar na ito. Ito ang nagpapasiya tumaas ang panganib ang paglitaw ng kanser sa mga organo na ang mauhog lamad ay nalantad sa pinaka matinding natural na stress: kanser sa baga, tiyan, malaking bituka, atbp. Ang patuloy na nasugatan na mga nunal o mga peklat, ang mga pangmatagalang di-nakapagpapagaling na ulcerations ay humahantong din sa matinding paghahati ng selula sa hindi kanais-nais na mga kondisyon at pagtaas ng panganib na ito. Ang mga genetic na kadahilanan ay may mahalagang papel sa pag-unlad ng ilang mga tumor. Sa mga hayop, ang papel na ginagampanan ng genetic predisposition ay eksperimento na nakumpirma gamit ang halimbawa ng mataas at mababang kanser na mga strain ng mga daga. Ang mga panlabas na carcinogenic na kadahilanan ay maaaring nahahati sa tatlong pangunahing grupo: pisikal, kemikal at biyolohikal. Kabilang sa mga pisikal na kadahilanan ionizing radiation- radiation. Sa nakalipas na mga dekada, ang kontaminasyon ng Earth na may radionuclides bilang resulta ng aktibidad ng ekonomiya ng tao ay lumitaw at umabot sa malalaking antas. Ang paglabas ng radionuclides ay nangyayari bilang resulta ng mga aksidente sa nuclear power plants at mga submarinong nukleyar, paglabas ng mababang antas ng basura sa atmospera mula sa mga nuclear reactor, atbp. K mga kadahilanan ng kemikal isama ang iba't ibang mga kemikal (mga bahagi usok ng tabako, benzopyrene, naphthylamine, ilang herbicide at insecticides, asbestos, atbp.). Ang pinagmulan ng karamihan sa mga kemikal na carcinogens sa kapaligiran ay mga emisyon mula sa industriyal na produksyon. SA biological na mga kadahilanan isama ang mga virus (hepatitis B virus, adenovirus at ilang iba pa). Batay sa likas na katangian at rate ng paglago, kaugalian na makilala sa pagitan ng benign at malignant na mga tumor. Ang mga benign tumor ay medyo mabagal na lumalaki at maaaring umiral nang maraming taon. Napapaligiran sila ng sarili nilang shell. Habang lumalaki ang tumor, itinutulak nito ang mga nakapaligid na tisyu nang hindi sinisira ang mga ito. Ang mga selula ng isang benign tumor ay bahagyang naiiba sa mga normal na selula kung saan nabuo ang tumor. Samakatuwid, ang mga benign tumor ay pinangalanan sa mga tisyu kung saan sila nabuo, kasama ang pagdaragdag ng suffix na "oma" mula sa salitang Griyego na "oncoma" (tumor). Halimbawa, ang tumor mula sa adipose tissue ay tinatawag na lipoma, mula sa connective tissue - fibroma, mula sa muscle tissue - fibroids, atbp. Ang pag-alis ng isang benign tumor na may lamad nito ay humahantong sa kumpletong lunas may sakit. Ang mga malignant na tumor ay lumalaki nang mas mabilis at wala sariling shell. Ang mga selula ng tumor at ang kanilang mga kurdon ay tumagos sa mga nakapaligid na tisyu at napinsala ang mga ito. Lumalaki sa lymphatic o ugat, maaari silang dalhin sa pamamagitan ng daloy ng dugo o lymph sa Ang mga lymph node o malayong mga organo na may pagbuo doon ng pangalawang pokus ng paglaki ng tumor - metastasis. Malaki ang pagkakaiba ng mga malignant tumor cells sa mga cell kung saan sila nabuo. Ang mga malignant na tumor cells ay hindi tipikal, sila ay nagbago lamad ng cell at cytoskeleton, kaya naman mayroon silang mas marami o hindi gaanong bilog na hugis. Ang mga selula ng tumor ay maaaring maglaman ng ilang nuclei na hindi tipikal sa hugis at sukat. Isang katangiang katangian tumor cell ay pagkawala ng pagkita ng kaibhan at, bilang isang resulta, pagkawala ng tiyak na function. Sa kabaligtaran, ang mga normal na selula ay may lahat ng mga katangian ng ganap na magkakaibang mga selula na nagsasagawa ng mga tiyak na pag-andar sa katawan. Ang mga cell na ito ay polymorphic at ang kanilang hugis ay tinutukoy ng isang nakabalangkas na cytoskeleton. Karaniwang nahahati ang mga normal na selula sa katawan hanggang sa magkaroon sila ng pakikipag-ugnayan sa mga kalapit na selula, pagkatapos nito ay huminto ang paghahati. Ang phenomenon na ito ay kilala bilang contact inhibition. Ang mga eksepsiyon ay mga embryonic cells, intestinal epithelium (patuloy na pagpapalit ng namamatay na mga cell), bone marrow cells (hematopoietic system) at tumor cells. Kaya, ang pinakamahalaga tanda ang mga selula ng tumor ay itinuturing na may hindi nakokontrol na paglaganap Ang pagbabagong-anyo ng isang normal na selula sa isang nabagong-anyo ay isang multi-stage na proseso. 1.Pagtanggap sa bagong kasapi. Halos bawat tumor ay nagsisimula sa pagkasira ng DNA sa isang cell. Ang genetic defect na ito ay maaaring sanhi ng mga carcinogenic factor, tulad ng mga bahagi ng usok ng tabako, UV radiation, X-ray, at mga oncogenic na virus. Tila, sa loob buhay ng tao isang malaking bilang ng mga selula ng katawan mula sa kabuuang 10 14sumasailalim sa pinsala sa DNA. Gayunpaman, ang pinsala lamang sa proto-oncogenes ang mahalaga para sa pagsisimula ng tumor. Ang mga sugat na ito ay ang pinakamahalagang salik na tumutukoy sa pagbabago somatic cell sa tumor. Ang pinsala sa isang antioncogene (tumor suppressor gene) ay maaari ding humantong sa pagsisimula ng tumor. 2.Ang pagsulong ng tumor ay ang kagustuhan na paglaganap ng mga binagong selula. Ang prosesong ito ay maaaring tumagal ng maraming taon. .Ang pag-unlad ng tumor ay ang proseso ng paglaganap ng mga malignant na selula, pagsalakay at metastasis, na humahantong sa paglitaw ng isang malignant na tumor.
